Micro:bit. Nauka programowania i elektroniki dla małych oraz dużych Kobyłka

Zabawę w programowanie czas zacząć! Pod intrygująco brzmiącą nazwą micro:bit kryje się niewielkich rozmiarów płytka będąca mikrokontrolerem ... czy inaczej: mikrokomputerem. Sercem wielu urządzeń, takich jak różne roboty i inteligentne modele samochodów. Micro:bit stanowi punkt wyjścia dla ich konstrukcji i jest urządzeniem niezwykle często pojawiającym się przy okazji rozmaitych projektów związanych z nauką programowania ... korzystają z niego nauczyciele i uczniowie na całym świecie. Mikrokontroler micro:bit pozwala im się sprawnie uczyć i rozwiązywać pojawiające się przy okazji realizacji zadań problemy poprzez zabawę. Bo programowania, podobnie jak każdej innej dziedziny wiedzy, najlepiej uczyć się przez sprawiające radość praktykowanie. Ta książka stanowi swojego rodzaju instrukcję obsługi płytki micro:bit. Zawiera aż sześćdziesiąt gotowych projektów, z których mniej więcej jedna trzecia dotyczy samego mikrokontrolera, pozostałe zaś wymagają zastosowania modułu rozszerzeń i (lub) dodatkowych akcesoriów. Podręcznik proponuje projekty i gotowe programy korzystające z bloczków, a także z bardziej zaawansowanych języków programowania, jakimi są JavaScript i Python. Przekonaj się, że zabawa z micro:bitem jest przyjemna, stosunkowo prosta i równocześnie inspirująca ... z tym mikrokontrolerem wykonasz zarówno prosty włącznik światła, użytecznego robota, samosterujący samochód, jak i bardziej zaawansowane rozwiązania dla tzw. inteligentnego domu. Spis treści: WSTĘP 1. MICRO:BIT - MAŁA PŁYTKA O DUŻYCH MOŻLIWOŚCIACH Specyfikacja BBC micro:bit 2 2. PROGRAMOWANIE MICRO:BIT - OPROGRAMOWANIE ORAZ UMIESZCZANIE PROGRAMU W PAMIĘCI Jak pisać programy? Jak umieścić program w pamięci micro:bit Odczyt danych z płytki micro:bit za pomocą środowiska Arduino 3. INSTRUKCJE PROGRAMOWANIA MICRO:BIT 4. PODSTAWY TEORETYCZNE ELEKTRONIKI ORAZ MODUŁY DODATKOWE PRZEZNACZONE DO MICRO:BIT Prąd elektryczny i jego rodzaje Obwód elektryczny Materiały półprzewodnikowe Tranzystory bipolarne Moduły dodatkowe przeznaczone do micro:bit 5. PROSTE PROJEKTY Z WYKORZYSTANIEM PŁYTKI MICRO:BIT Projekt 1. Wyświetlanie napisu - wyświetlanie własnego imienia zaraz po uruchomieniu programu Projekt 2. Wyświetlanie napisu - stałe wyświetlanie własnego imienia na ekranie LED micro:bit Projekt 3. Wyświetlanie ikony na wyświetlaczu LED micro:bit Projekt 4. Wyświetlanie kilku ikon na wyświetlaczu LED Projekt 5. Wyświetlanie kilku ikon na wyświetlaczu LED - innych zaraz po uruchomieniu oraz innych wyświetlanych stale Projekt 6. Wyświetlanie napisu po uruchomieniu oraz na stałe ikon na wyświetlaczu LED Projekt 7. Wyświetlanie na wyświetlaczu samodzielnie utworzonych ikon Projekt 8. Wyświetlanie na wyświetlaczu ikony po naciśnięciu przycisku A Projekt 9. Wyświetlanie na wyświetlaczu ikony po naciśnięciu przycisku A, wyświetlanie innej ikony po naciśnięciu przycisku B Projekt 10. Wyświetlanie na wyświetlaczu ikony po naciśnięciu przycisku A, wyświetlanie innej własnej ikony po naciśnięciu przycisku B, kasowanie ikon po wspólnym naciśnięciu przycisków A+B Projekt 11. Mruganie pojedynczej diody na wyświetlaczu micro:bit Projekt 12. Wyświetlanie na micro:bit różnych elementów Projekt 13. Wyświetlanie temperatury Projekt 14. Reakcja wyświetlacza LED micro:bit na przycisk A (zapalanie diod) oraz przycisk B (gaszenie diod) Projekt 15. Działanie akcelerometru wbudowanego w płytkę micro:bit Projekt 16. Działanie akcelerometru 2 - podgląd pozycji Projekt 17. Detekcja natężenia oświetlania Projekt 18. Mrugające powtarzane emotikonki Projekt 19. Elektroniczna kostka do gry Projekt 20. Graficzna elektroniczna kostka do gry Projekt 21. Dodawanie dwóch liczb Projekt 22. Mnożenie dwóch liczb 6. PROJEKTY Z MODUŁAMI DODATKOWYMI DO MICRO:BIT Projekt 1. Mruganie diody LED - załączanie/wyłączanie na czas dwóch sekund Projekt 2. Mruganie diody LED - załączanie/wyłączanie na czas trzech sekund i odtwarzanie w tle dźwięku Projekt 3. Wyświetlanie ikony na wyświetlaczu micro:bit po uaktywnieniu krańcowego wyłącznika Projekt 4. Zwiększanie tempa i zmiana efektu dźwiękowego po uaktywnieniu krańcowego wyłącznika Projekt 5. Wyświetlanie na wyświetlaczu micro:bit poziomu napięć z zakresu od 0 V do 3,3 V z regulacją potencjometrem Projekt 6. Sterowanie oświetleniem za pomocą przycisków A i B na płytce micro:bit Projekt 7. Pomiar poziomu jasności oświetlenia za pomocą diod na płytce micro:bit Projekt 8. Odtwarzanie muzyki przez głośnik za pomocą przycisków A i B na płytce micro:bit Projekt 9. Rozpoznawanie gestów (uwaga: należy dodać moduł instrukcji Grobe zawierający czujnik gestów) Projekt 10. Rozpoznawanie odległości (uwaga: należy dodać moduł instrukcji Grove zawierający czujnik ultradźwiękowy) Projekt 11. Licznik potrząśnięć (uwaga: należy dodać moduł instrukcji Grove zawierający moduł wyświetlacza siedmiosegmentowego) Projekt 12. Dalmierz ultradźwiękowy (uwaga: należy dodać moduł instrukcji Grove zawierający moduł wyświetlacza siedmiosegmentowego) Projekt 13. Zmiana intensywności świecenia diody LED Projekt 14. Zmiana intensywności świecenia diody LED oraz mruganie LED Projekt 15. Sterowanie diodami RGB - zmiana różnych kolorów Projekt 16. Uruchamianie za pomocą przycisku zewnętrznego emotikonów na ekranie LED micro:bit Projekt 17. Sterowanie sygnalizacją świetlną Projekt 18. Czujnik PIR - czujnik obecności Projekt 19. Czujnik dźwięku 7. PROJEKTY Z WYKORZYSTANIEM DODATKOWYCH MODUŁÓW I PŁYTKI UNIWERSALNEJ Projekt 1. Mruganie diody oraz dobór rezystora do diody (rezystor 220 Ω) Projekt 2. Pływające światła (rezystor 220 Ω) Projekt 3. Załączanie i wyłączanie dwóch diod z przycisków A i B dostępnych na płytce micro:bit oraz z zewnętrznych przycisków Projekt 4. Regulacja jasności diody LED za pomocą potencjometru (rezystor 220 Ω) Projekt 5. Sterowanie diodą RGB Projekt 6. Sterowanie diodą za pomocą fotokomórki (rezystor 220 Ω, 10 kΩ) Projekt 7. Sterowanie aktywnym brzęczkiem Projekt 8. Sterowanie pasywnym brzęczkiem Projekt 9. Sterowanie serwomechanizmem za pomocą potencjometru Projekt 10. Sterowanie wyświetlaczem 8. ANALOGOWY ODCZYT DANYCH ZA POMOCĄ MICRO:BIT Projekt 1. Odczyt analogowy za pomocą potencjometru (do odczytu wykorzystano środowisko Arduino IDE) Projekt 2. Odczyt analogowy temperatury za pomocą termistora (do odczytu wykorzystano środowisko Arduino IDE, rezystor 10 kΩ) Projekt 3. Odczyt temperatury za pomocą układu LM35 Projekt 4. Alarm pożarowy Projekt 5. Alkomat Projekt 6. Czujnik gazu Projekt 7. Czujnik wilgotności (wykrywacz braku wody w doniczce) Projekt 8. Czujnik wykrywania wody - alarm zalania Projekt 9. Sterowanie joystickiem O AUTORZE O autorze: Dr inż. Witold Krieser - nauczyciel akademicki, trener oświaty i nauczyciel przedmiotów zawodowych w branży elektryczno-mechatronicznej. Pasjonat automatyki i robotyki, robotyki edukacyjnej, aktywny egzaminator OKE. Autor wielu publikacji technicznych oraz podręczników do mechatroniki. Pomysłodawca trendu roboinformatyki oraz właściciel szkółki projektowania i programowania robotów ROBOBOBO. Zajmuje się również zagadnieniami automatyzacji i robotyzacji procesów produkcyjnych, opartych na automatyce i robotyce przemysłowej oraz mechatronice.